Goed cementeren: methoden en technologieën voor cementeren

Na het boren van een put in losse zandgronden, wordt een podium opgesteld om de mantelpijpen te versterken. Tegelijkertijd moet de loop worden beschermd tegen beschadiging, corrosieve effecten van grondwater, corrosie en andere negatieve verschijnselen. We hebben het over een dergelijk proces, evenals cementeren.

Het is vrij moeilijk om het cementeerwerk zelfstandig uit te voeren, maar het is mogelijk als je kennis hebt over de technologie van het evenement. We zullen u vertellen waarom u moet cementeren en waar u op moet letten tijdens het werken. Voor de duidelijkheid bevat het materiaal thema-foto's en video's.

Waarom de put cementeren?

Goed cementeren is een proces dat onmiddellijk na voltooiing volgt.

boorwerkzaamheden. De cementeerprocedure is die in het ringvormige of ringvormige (als de behuizing op zijn beurt wordt geplaatst) polyethyleen bredere pijp) wordt cementmortel geïntroduceerd, die na verloop van tijd uithardt en een monolithische cilinder vormt goed.

Cementmortel wordt in dit geval "cementeren" genoemd en het proces zelf is "verstopt". Een complex engineeringproces, de zogenaamde putcementtechnologie, vereist bepaalde kennis en speciale apparatuur.

In de meeste gevallen kunnen waterbronnen met uw eigen handen worden tamponed, wat veel goedkoper is dan het aantrekken van specialisten.

Correct uitgevoerde verstopping van waterputten draagt ​​bij aan:

• zorgen voor de sterkte van de putstructuur;
• bescherming van de bron van de grond en de bovenste wateren;
• versterking van de behuizing en bescherming tegen corrosie;
• verleng de levensduur van de waterbron;
• eliminatie van grote poriën, holtes, openingen waardoor ongewenste deeltjes in de aquifer terecht kunnen komen;
• verplaatsing van boorsuspancement, als de eerste werd gebruikt tijdens het boren.

De kwaliteit van het geproduceerde water en de operationele kenmerken van de put zullen afhangen van hoe goed het cementeren wordt uitgevoerd. Ook wordt cementeren uitgevoerd voor de putten die worden geliquideerd, die niet langer zullen worden bediend.

Stadia van waterbron cementeren

Het hele proces van cementeren bestaat uit verschillende fasen, elk met zijn eigen nuances:

1. Bereiding van cementsuspensie om de annulus te vullen.
2. Voer het voorbereide cement naar de put.
3. Injectie van cementslurrie in de annulus.
4. De verhardingsperiode van de cementmortel.
5. Controleer de kwaliteit van cementeren.

Elke fase vereist het gebruik van bepaalde gereedschappen en speciale apparatuur. Berekeningen van de benodigde materialen kunnen het beste worden gedaan vóór het begin van de voegwerkzaamheden, sindsdien het proces van aansluiten moet duren continu en als je bijvoorbeeld niet genoeg cementmortel hebt, dan zal dit de kwaliteit het meest negatief beïnvloeden cementeren. We zullen de belangrijkste stadia in meer detail bespreken.

Stage №1 - voorbereiding van de apparatuur

Alle werkzaamheden aan het cementeren van putten moeten strikt in overeenstemming met de technische vereisten worden uitgevoerd, waarbij de overtreding tot een cementering van slechte kwaliteit leidt.

Wanneer u begint met het aansluiten van een put, moet u weten dat het een onomkeerbaar proces is, iets repareren na het begin van de toevoer van de oplossing in de annulus waterputten is onmogelijk, dus het voorbereidende werk, namelijk de voorbereiding van de cementeeroplossing en de keuze van de uitrusting, moet u het maximum verantwoorde!

De eenvoudigste en meest effectieve manier is om apparatuur op een voertuigplatform te huren. Zo'n complex zal in staat zijn om een ​​cementmortel te bereiden en het onder druk onder druk te pompen, terwijl de energiebron voor de werking van de apparatuur een krachtige automotor is.

Als het gebruik van eenheden op basis van speciale voertuigen niet mogelijk is, hebt u nodig:

• mixer voor de bereiding van cementmortel;
• hogedrukpomp die de oplossing naar de bron pompt;
• cementeerkop voor injectie van de oplossing in de put;
• ontluchtingspluggen (de hoeveelheid hangt af van de wijze van cementeren);
• verschillende kleine inventaris (slangen, meetreservoirs).

Als slang adviseren veel experts dat in plaats van traditionele HDPE-buizen met een diameter van 32 cm een ​​flexibele brandslang wordt gebruikt. Het is vlak en passeert perfect in de ringvormige ruimte, waardoor er een effectieve oplossingsstroom ontstaat.

Fase 2 - voorbereiding van de oplossing

Cementbrij voor het cementeren van een boorput moet voldoen aan verschillende eisen en heeft:

• hoge kleefeigenschappen met oppervlakken van elk type;
• hoge sterkte na uitharding, weerstand tegen mechanische spanning;
• ductiliteit en goede vloeibaarheid om alle scheuren en holtes te vullen;
• chemische neutraliteit met betrekking tot verstopte grondlagen;
• weerstand tegen erosie door grondwater;
• geen krimp tijdens het harden.

Ook moet de oplossing een consistentie hebben zodat deze zonder problemen en zonder problemen in de put kan worden afgeleverd. De oplossing moet goed van de apparatuur worden afgewassen, niet chemisch agressief in de richting van de apparatuur en een minimale verliescoëfficiënt hebben tijdens transport naar de put.

Het proces van het bereiden van cementmortel voor tampon is het uniform mengen van de componenten, zijn bestanddeel, gevolgd door er water in te gieten, met speciaal additieven.

De eenvoudigste oplossingen die u zelf kunt voorbereiden, zijn:

1. Portland cement + kwartszand (1: 1) + speciale toevoegingen en water om de gewenste consistentie te verkrijgen. Een dergelijke oplossing heeft een lage dichtheid en de bereiding ervan is moeilijk, omdat Zand dat deel uitmaakt van de samenstelling slaat vaak neer en de toepassing van de oplossing wordt onmogelijk.
2. Portland cement + bariet (1.1: 1) + speciale toevoegingen en water. Het nadeel van deze oplossing is lage sterkte.
3. Portland cement + vulmiddel. Asbest wordt gebruikt als vulstof (op zandige bodems), vezelige materialen.

Voor de bereiding van het cementeermengsel is het het beste om voegcement Portland-cement te gebruiken, een soort cement op basis van silicaten.

Dergelijk cement is natuurlijk duurder dan gewoon Portland-cement, maar de sterkte-eigenschappen ervan zijn veel hoger dan dat van gewoon cement. Bariet is een zwaar mineraal dat de dichtheid van de oplossing verhoogt. Barite kan worden gekocht bij een bouwmarkt waar bulkmaterialen worden verkocht.

Onder speciale additieven die deel uitmaken van cementeeroplossingen, moet u de verschillende stoffen begrijpen die de oplossing speciale eigenschappen geven.

Deze omvatten:

• versnellers instellen cement (calciumchloride, natriumcarbonaat, potas), gebruikt als cementering plaatsvindt bij temperaturen onder +5 graden;
• het instellen van retardersgebruikt om snelle verharding te voorkomen (dit zijn calcium- of natriumchloriden, natriumnitriet, enz.);
• weekmakers voor optimale viscositeit (polymeermodificatoren);
• vorstbestendige additieven (siliconenverbindingen, in combinatie met weekmakers);
• vochtabsorberende additieven (stoffen afgeleid van verbindingen die behoren tot de groepen suiker, citroenzuur, wijnsteenzuur en tetraoxyadipinezuur) en andere.

Speciale additieven worden geroerd in water, dat vervolgens wordt gebruikt om de cementslurrie te bereiden. Meng de oplossing met speciale machines - mixers. Soms is handmatig mengen toegestaan, maar het vereist een bepaalde vaardigheid en grote inspanning.

Stadium nummer 3 - de oplossing in de put gieten

De belangrijkste methoden voor het cementeren van putten zijn:

• vast of eentraps;
• twee fasen;
• lip;
• het tegenovergestelde.

Alle methoden voor het cementeren van waterputten zijn gebaseerd op één principe: injectie van cementslurrie in de annulus. In dit geval hangt de keuze van de cementeringstechnologie af van de specifieke omstandigheden: het type bodem, de diepte van de put, het materiaal van de behuizing, de klimatologische en hydrogeologische omstandigheden in het gebied.

De geselecteerde technologie om een ​​put in water aan te sluiten, moet het volgende bieden:

• het vullen van de gehele boorput met de oplossing tot de volledige diepte;
• volledig de spoelvloeistof verdringen (indien aanwezig);
• het creëren van hoge sterkte cementsteen, bestand tegen fysieke, mechanische en chemische invloeden;
• hoge adhesiesnelheid met bodemwanden van de put, mantelpijpen.

Voor diepe putten wordt segmentale cementering gebruikt, d.w.z. niet het hele boorgat wordt tegelijk gecementeerd, maar alleen de afzonderlijke segmenten.

Dit proces is erg complex en de praktijk leert dat het bijna onmogelijk is om het zelf uit te voeren. Daarom bekijken we de technologie van één- en tweetraps en lipcementeren.

Eentraps of solide cementeren

Deze methode wordt meestal gebruikt voor het cementeren van waterputten voor huishoudelijk gebruik. Tijdens de implementatie wordt de cementeeroplossing in de ring gepompt.

De oplossing wordt onder druk gepompt met apparatuur die is geïnstalleerd op het platform van een speciale auto of stationair in de buurt van de put. Cementeeroplossing onder zijn eigen zwaartekracht beweegt naar het basis "kussen" van de behuizing en vult alle ringvormige holtes.

Voor aanvang van de werkzaamheden aan het cementeren wordt uitgevoerd goed doorspoelenen dan wordt de onderste plug ingestoken, die als een stop zal fungeren. De betonpomp wordt ingeschakeld en de injectie van de verstopoplossing begint, onder invloed van de kurk totdat deze de "schoen" van de behuizing bereikt.

Na injectie van de oplossing wordt de bovenste plug geïnstalleerd en begint de cementmix te comprimeren totdat de bovenste plug rust op de onderste plug. Dit betekent dat de oplossing de hele annulus heeft gevuld. Verdichting wordt uitgevoerd met trilpers door de oplossing met een betonpomp te pompen.

De gecementeerde put wordt gedurende 36-48 uur in rust gehouden voor volledige stolling van de oplossing. Deze methode is alleen geschikt voor ondiepe putten met gelijke configuratie. Het nadeel van deze methode is het onvermogen om het moment te volgen waarop de cementmortel het laagste punt van de boorput heeft bereikt.

Tweetraps vulsysteem

Deze cementeermethode is ontwikkeld voor putten in de olie-industrie. Vanwege het feit dat het het gebruik van ernstige industriële apparatuur vereist (krachtige betonpomp), wordt het niet vaak gebruikt in de constructie van putten. Tweefasen cementeren wordt gebruikt in de volgende gevallen:

• de cementslurrie gaat zo snel dat het cementeren niet in één cyclus kan worden voltooid;
• wanneer het nodig is om twee gebieden in de annulus te onderscheiden, die over een aanzienlijke afstand van elkaar zijn gescheiden;
• met een grote diepte van de put, wanneer het onmogelijk is om werkzaamheden in één cyclus uit te voeren.

In andere gevallen is het gebruik van een tweestapswerkwijze onpraktisch vanwege de duur van het proces en economische indicatoren.

Het principe van tweetraps cementeren is gebaseerd op het feit dat cement in twee stappen in de ring wordt gepompt.

Het eerste deel van de cementslurrie wordt geladen en geperst. De onderste stop wordt omlaag gebracht, die door de actie van de oplossing de stop naar beneden laat vallen. Het tweede deel van de oplossing wordt gepompt in 12-36 uur, na de laatste stolling van het eerste deel.

Het gebruik van een sleeve-methode

Deze methode van cementeren wordt gebruikt als het alleen nodig is om het bovenste deel van de put te versterken. In dit geval is de eerste taak het bepalen van het niveau waarop cementering zal worden uitgevoerd.

Het niveau is op de behuizing aangegeven door een speciale manchet te installeren. Het onderste gedeelte van de uitlijning wordt betrouwbaar beschermd door een manchet tegen binnendringen van de verstopoplossing.

De oplossing wordt op dezelfde manier gepompt als bij cementeren in één stap. De manchetmethode wordt gebruikt als het bovenste deel van de put zich op zandige bodems bevindt en het onderste deel op kleiachtige grond. Dit is vrij zeldzaam, dus deze methode heeft geen brede toepassing gevonden.

Het proces van vorming van cementsteen

Het proces van vorming van cementsteen begint onmiddellijk na het injecteren van de verstopoplossing en duurt 12 tot 36 uur. De belangrijkste factoren die van invloed zijn op de duur van het stollen van de oplossing voor de staat van cementsteen:

• eigenschappen van de componenten die deel uitmaken van de oplossing;
• grond, omhullingsmateriaal;
• hydrogeologische en klimatologische omstandigheden op de site;
• injectiedichtheid, de juiste implementatie van het plugproces.

Tijdens de stollingsperiode is het nodig om de put in rust te laten. Het is verboden om kabels, breekijzers, draad te gebruiken om de kwaliteit van het cementeren te beoordelen, omdat Dit kan de integriteit van de resulterende cementsteen in gevaar brengen.

Cement kwaliteitsbeoordeling

Het is vermeldenswaard: ondanks het feit dat de beoordeling van de kwaliteit van het cementeren van watervoerende bronnen een zeer belangrijke fase is, is het onmogelijk om het zelf uit te voeren.

Voor de implementatie ervan zijn speciale laboratoriumapparatuur vereist, die zeer zelden wordt aangetroffen, zelfs niet bij organisaties die zich bezighouden met boren.

Als u nog steeds van plan bent om de plugging te beoordelen, kunt u de kwaliteitscontroleservice op een van de volgende drie manieren bestellen:

• akoestisch, gebaseerd op het kloppen van de wanden van de behuizing, met daaropvolgende verwerking van de gegevens verkregen door computerprogramma's;
• radiologisch, bij het meten met radio-apparaten;
• thermisch, gebaseerd op het principe van het meten van de warmte die vrijkomt bij het uitharden van cementmortel.

In "thuis" -omstandigheden kunt u de vereenvoudigde thermische methode gebruiken door de temperatuur aan de wanden van de put te meten. Wanneer het gelijk wordt aan de omgevingstemperatuur en 0,5-1,5 graden lager wordt, kunnen we het hebben over volledige stolling. Maar zelfs daarna wordt aanbevolen om 2-3 dagen te wachten en pas dan om de put in gebruik te nemen.

Na het voltooien van de test wordt de putmond schoongemaakt van de cementslurrie met behulp van hoosvat. Vervolgens wordt een lektest uitgevoerd, waarbij gedurende 30 minuten hogedrukwater in de putleiding wordt gepompt. Het criterium van dichtheid zal een drukverlaging van ongeveer 0,3-0,5 MPa zijn. Nu is de put helemaal klaar voor gebruik.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In de onderstaande video's hebben we het over putten in de olie- en gasindustrie, maar het principe van de productietechnologie is hetzelfde als voor watervoerende lagen.

Procedure voor cementeren in één stap:

Specificiteit van de productie van manchetcementering:

Technologische kenmerken van cementeren in twee fasen:

Cementeren is een complex proces dat het gebruik van gespecialiseerde apparatuur vereist. Dit betekent echter niet dat het onmogelijk is om het zelf te houden. Nadat u de cementslurrie hebt gekozen en correct hebt voorbereid, met behulp van een minimum aantal eenheden, is het goed mogelijk om het werk zelf aan te kunnen.

In ieder geval zal de werking van de put zonder versterking van de stengel met cement niet lang zijn, en de kosten van een nieuwe waterbron boren zal niet minder zijn.

Als je na het bestuderen van het materiaal nog steeds vragen hebt over hoe je een put goed kunt boren na het boren, of je hebt waardevolle kennis over dit onderwerp, laat hieronder je reacties achter. block.